Качение по металлам в упругом интервале нагрузок
Такое поведение наблюдается тогда, когда равновесное состояние имеет место или после первого прохода (как с очень твердыми металлами) или только после 50 или 100 проходов. Этот механизм трения качения в упругой области имеет большое значение, так как вероятно, что для наибольшей части своей жизни шариковые и роликовые подшипники работают в этих условиях.
Рассмотрим механизм трения качения для случая, когда качение вызывает пренебрежимо малую деформацию поверхностей.
Мы будем иметь дело главным образом с равновесными условиями качения, описанными в предыдущем разделе, вначале применительно к металлам, а в последнем разделе разовьем этот метод для резины и других вязкоупругих тел. Первые общие наблюдения трения качения были описаны Леонардо да Винчи, а наиболее раннее практическое применение шарикоподшипников было осуществлено Варло в 1772 г. В 1785 г. Кулон описал опыты с качением деревянных цилиндров как часть более широких исследований, относящихся к потерям в канатах блоков и подобных им механизмов. Он обнаружил, что трение качения, будучи примерно прямо пропорциональным нагрузке и обратно пропорциональным диаметру цилиндра, не имеет какого-либо объяснимого механизма.
Эти выводы в 1837 г. оспаривались молодым французским инженером Дюшои, который нашел другой закон трения и относил сопротивление качению главным образом к несовершенной упругости катящихся тел. Его работа была отвергнута Мореном (1838 г.) и французской Академией. По-видимому, взгляды Дюпюи остались неизвестными для более поздних европейских исследователей (Тейбор, 1961 г.). Первый важный вклад был сделан Осборном Рейнольдсом, который предложил наглядную теорию трения качения.
Сопротивление качению в ней объяснялось в основном теми же причинами, что и при обычном трении скольжения.
